第9章1-化学键合相色法_PPT课件

3、化学键合相的稳定性
1．在较低pH值条件下（pH<2）
键合相中Si―O―Si键易受Lewis酸等亲电试剂的进攻而
断裂：
Si Si O
Si OH
+
-Y +Si
Y-H+
2．化学键合固定相在较高pH值条件下的稳定性（pH>9）
键合相中Si―O―Si键很容易被KOH和NaOH这一类强碱
性亲核试剂所切断：
双官能团有机硅烷
• 双官能团化合物如R2SiX2可单独形成线型或环 状有机硅氧烷。
S i O H+R 2 S iX 2
R S i OS i R+H X
X
Si OH O +R2SiX2 Si OH
Si O R O Si +2HX Si O R
三官能团有机硅烷
硅烷化试剂中三个X基团都参与硅醇基反应的
3、常用的键合相商品牌号
安捷伦公司（Agilent） Waters公司 岛津（Shimadzu）公司 Merck公司
（3）衍生化反应
（1）Si－O－C键型 （2）Si－N或Si－C键型 （3）Si－O－Si－C键型
③ Si－O－Si－C键型
• Si－O－Si－C键型是一类目前占绝对优势的键 合相类型，具有良好的热稳定性及化学稳定性， 能在pH 2～8的介质中使用。这类键合固定相 是硅胶上的硅羟基与有机氯硅烷或有机氧硅烷 试剂反应而得。
② 可改善对极性化合物的吸附或拖尾； ③ 含碳量增高了，有利于不易保留化合物的分离； ④ 填料稳定性好了，组分的保留时间重现性就好； ⑤ 如果待分析的样品属酸性或碱性的化合物，最好选用
填料经端基封尾的色谱柱。
2、常见的官能团
十八烷基硅烷键合硅胶 (octyldecyl–silica)
（ODS）
苯基
(1)硅胶的预处理
• 在制备键合相时，首先作为担体的硅胶需要酸 处理，洗去制备、运输和保存过程中引入的污 染物；除去表面层的金属氧化物杂质，如Na+、 Ca2+、Al3+、Fe3+等；使表面的硅氧烷键打开， 形成尽可能多的自由羟基，有利于反应。
(1)硅胶的预处理
酸处理
酸处理可以用 0.1 mol/L的盐 酸，于90℃下 浸泡24 h，或 以10%的盐酸 在回流状态处 理8 h 。
可能性很小。三官能团化合物如RSiX3反应后的 产物可水解进一步形成硅羟基，进而形成三维
交联化合物
X
Si OH + RSiX3
Si O Si R + HX X
Si OH O +RSiX3 Si OH
Si O R
O Si
+ 2HX
Si O X
• 硅烷化试剂的反应活性为： RSiX3＞R2SiX2＞R3SiX。
2、化学键合相的特点
1. 与液－液分配色谱相比，使用过程中固定相 不流失，耐溶剂冲洗。
2. 与液－固吸附色谱相比，消除了担体上的表 面活性作用点，清除了某些可能的催化活性。
3. 表面改性灵活，容易获得重复性产品。 4. 化学性能稳定，耐受范围为pH2～8。 5. 热稳定性好，一般在70℃以下稳定。 • 载样量大，比硅胶约高一个数量级。 • 梯度洗脱平衡快。
药物色谱分析
第九章－1 化学键合相色谱
中国药科大学药物色谱分析课程
1、化学键合相色谱的定义
化 借助于化学反应的方法将有机分子以
学 共价键连接在色谱担体上形成化学键
键 合相，以化学键合相为固定相的色谱
合 相
法称为化学键合相色谱（bonded
色 phase chromatography，BPC），简
谱 称键合相色谱。
中和
中和，水洗至 无Cl- ，经酸处 理后的硅胶表 面的羟基浓度 已达到理论值8 μmol/m2左右 。
干燥
在200℃以下真 空烘干除去物 理吸附水，注 意不得超过 200℃，否则硅 醇基脱水形成 硅氧烷结构。
（2）溶剂与试剂预处理
• 硅烷化试剂对水很敏感，使用前应以蒸馏方式 进行纯化或以玻璃棉将其中的悬浮物滤去。所 使用的有机溶剂，必须进行干燥。
• Si-O-Si-C：不水解，热稳定性好，在pH 2~8范 围内对水稳定。
聚合层键合相
• 在硅胶表面与硅烷化试剂反应时加入一定量 的水，即形成聚合物，可以制备较致密的键 合层，从而更有效地掩蔽硅胶表面的硅羟基
• 但若反应控制不当，会产生过厚的聚合网， 而引起传质较慢，柱效降低
（4）端基封尾
原因 • 残余的硅醇基会对键合相的分离性能产生一定
单官能团有机硅烷
S i O H+R 3 S iX
R S i OS i R+H X
R
• X 通常为－Cl、－OH、－OCH3、－OC2H5等官能团；
• R 通常为直链或支链烷基、芳香基，如－CH3、－C4H9、 －C8H17、－C18H37、苯基等，也可以是它们被不同的基 团取代后的衍生基团，如－(CH2)2CN、－(CH2)2NH2、 －(CH2)n－O－CH2－OH等。
影响，特别是在非极性键合相的情况下，硅醇 基的存在会降低硅胶表面的疏水性，而对极性 化合物或溶剂产生吸附，使键合相的分离性能 改变。
（4）端基封尾
定义 • 用氯化三甲基硅烷等试剂与硅胶表面的残留硅
醇基反应，将残留硅醇基封锁起来的化学处理 过程称为端基封尾。
（4）端基封尾
方法 • 为了进一步消除残留的游离硅醇基，一般在键
Si Si O
Si OH
+
Si O-M+
M+OH-
4、化学键合相的分类
• 化学键合相的分类可以有不同的依据。 按键合相的表面结构：单分子键合和聚合键合；
按键合有机硅烷的官能团：极性键合相、非极 性键和相和离子交换键合相三种。
二、制备与评价
1、化学键合相的制备 2、常见的官能团 3、常用的键合相商品牌号 4、化学键合相性能评价
氰基
氨基
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P158 Table 9-4
3、常用的键合相商品牌号
一个完整的色谱柱标识包括： 色谱柱商品牌号，填料牌号，固定相种类，柱长
× 内径，填料粒径；如： Phenomenex,Gemini, C18 (150 × 4.6mm, 5um) Agilent,Zorbax, Phenyl (150 × 4.6mm, 5um)
合反应后再用封尾剂钝化，也可用十八烷基三 氯硅烷再键合一次。
最常用的封尾剂有三甲基氯硅烷（TMCS）和六甲基 乙硅氧烷（HMDS）以外，现已研制出三甲基硅咪唑 （TMSI）
三甲基氯硅烷
十八烷基
（4）端基封尾
作用
① 经封尾处理的硅胶基质固定相减小了溶质与固定相之 间的次级相互作用，使分离效果明显改善。